Stavba malé větrné elektrárny - Altelnátor

[Lucasinokiss]

Ahoj Všem,

obracím se na všechny ohledně rady na diodový alternátor z automobilu. Docela u nás fouká a rád bych si ve volném čase zpříjemnil chvíle nějakou činností (prosím nedoporučovat mi, co mám dělat ve svém volném čase ), napadlo mě vyrobit větrnou elektrárnu. Mám tu hodně alternátorů a rád bych to nějak zakomponoval, jelikož jsem student, tak do toho nechci investovat. Chápu, že alternátor potřebuje vcelku vysoké otáčky, vyřešil bych vhodným převodem. Teďka k mému problému, potřeboval bych radu, jak zapojit alternátor, aby mi dobíjel (klasickou 45Ah baterku). Je mi jasné, že jeden plus jde z baterky do statoru, z rotoru přes uhlíky do regulátoru a následně zpátky do baterie, mínus je kostra. Takhle jsem to zkoušel zapojit, ale nic to nedělá Ví někdo jak to zapojit. Kluci vím že to zní jako hrozná amatéřina, ale snad se někdo najde, kdo mi to vysvětlí. Díky Luke

[kodl69]

a máš alternátor s regulátorem? najdi si schéma zapojení, jako student bys to mohl dokázat. A malá nápověda: ta kontrolka dobíjení je funkčně důležitá součást. Až si to nastuduješ, tak napiš, proč ti to nedobíjelo a co dělá tak důležitýho 2W žárovka, která stejně při provozu nesvítí

[abrams]

Zdravím ,

tak tak , pokud onen zamýšlený alternátor není z druhý swětový ale soudobý , už má regl v sobě . V autě jím točí smradlavá klechtačka a je přímo zapojen na 12V aku .
Aby altík začal dávat proud potřebuje alespoň 1.000 toček/minutu a od cca 1.200toček dovede dát plný výkon , obecně u těch co sem zkoušel .

Elektronům zdar

[luky]

Osobní zkušenost chybí, ale tady: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1025 z toho vyplývá, že alternátor se na tohle vyloženě nehodí. Dikuse zde na foru: https://forum.mypower.cz/viewtopic.php?f ... 005#p65968

[Rams]

Ahoj,
Právě něco podobného oživuji. Alternátor 28V 24A buzený přes mosfet řízený NodeMcu. Plynulé buzení alternátoru je podmíněno otáčkami a napětím baterií. Převod je 3,2:1. Lopatky jsou z kanalizační trubky 160x4 podle http://www.windandwet.com/windturbine/t ... uction.php
Ochrana turbíny je samovychýlením ze směru větru podle výpočtu na http://www.thebackshed.com/Windmill/Docs/Furling.asp
Krátké video z testování řídící jednotky na Youtube (nejedná se o finální verzi sketche). Na videu jsou patrné napěťové špičky způsobené prudkým nárůstem otáček při použití aku vrtačky, které v praxi nemohou vznikat. https://youtu.be/e56CAxzSryE
Nějaké fotky zařízení: https://drive.google.com/drive/folders/ ... sp=sharing

Edit: Alternátor je osazen Hallovým senzorem a diskem s třemi magnety pro měření otáček. Měření napětí přes odporový dělič.

Arduino sketch NodeMcu wifi + Blynk pro online dohled

Kód: Vybrat vše

/**************************************************************
 * Blynk is a platform with iOS and Android apps to control
 * Arduino, Raspberry Pi and the likes over the Internet.
 * You can easily build graphic interfaces for all your
 * projects by simply dragging and dropping widgets.
 *
 *   Downloads, docs, tutorials: http://www.blynk.cc
 *   Blynk community:            http://community.blynk.cc
 *   Social networks:            http://www.fb.com/blynkapp
 *                               http://twitter.com/blynk_app
 *
 * Blynk library is licensed under MIT license
 * This example code is in public domain.
 *
 **************************************************************
 * This example runs directly on ESP8266 chip.
 *
 * Note: This requires ESP8266 support package:
 *   https://github.com/esp8266/Arduino
 *
 * Please be sure to select the right ESP8266 module
 * in the Tools -> Board menu!
 *
 * Change WiFi ssid, pass, and Blynk auth token to run :)
 *
 **************************************************************/

#define BLYNK_PRINT Serial    // Comment this out to disable prints and save space
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
#include <SimpleTimer.h>

    /* definice pinu
    #define D0 16
    #define D1 5
    #define D2 4
    #define D3 0
    #define D4 2
    #define D5 14
    #define D6 12
    #define D7 13
    #define A0 A0 */

// You should get Auth Token in the Blynk App.
// Go to the Project Settings (nut icon).
char auth[] = "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx";

// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "home";
char pass[] = "xxxxxxxxxx";

 int hallPin = 3;
 int volt = A0; //voltmetr
 int mosfet = 14;
 volatile byte half_revolutions;
 unsigned int newRpm, oldRpm;
 unsigned int pwm = 0;
 unsigned int targetRpm, pwmStep;
 float analogVoltage = 0;
 float targetVoltage;
 
   SimpleTimer timer;

   BLYNK_CONNECTED() {
  //get data stored in virtual pin V13 from server
  Blynk.syncVirtual(V10);
  Blynk.syncVirtual(V11);
  Blynk.syncVirtual(V12);
}
// restoring from server
BLYNK_WRITE(V10){
  //restoring int value
  targetVoltage = param[0].asFloat();
}

BLYNK_WRITE(V11){
  //restoring int value
  targetRpm = param[0].asInt();
}

BLYNK_WRITE(V12){
  //restoring int value
  pwmStep = param[0].asInt();
}

void setup()
{
   pinMode(hallPin,INPUT);
   pinMode(volt,INPUT);
   pinMode(mosfet, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Blynk.begin(auth, ssid, pass);
  attachInterrupt(digitalRead(hallPin), rpm_fun, RISING);
   half_revolutions = 0;
   newRpm = 0;

   timer.setInterval(200L, mereniRPM);
   timer.setInterval(25L, rizeniPWM);
   timer.setInterval(500L, vypis);
  
}


void vypis(){
     Blynk.virtualWrite(V0, newRpm);
     Blynk.virtualWrite(V1, analogVoltage);
     Blynk.virtualWrite(V2, pwm);
}

void mereniRPM(){   
     newRpm = (half_revolutions*300)/3;


    if ((analogVoltage < targetVoltage)&&(oldRpm > targetRpm)&&(oldRpm < targetRpm + 150)&&(pwm < 1020)) {
      pwm = 600;
      analogWrite(mosfet, pwm);
   }
     
    if ((analogVoltage < targetVoltage)&&(newRpm >= oldRpm)&&(oldRpm > targetRpm)&&(pwm < 1020)) {
      pwm += pwmStep;
      analogWrite(mosfet, pwm);
   }   
       
     oldRpm = newRpm;
     half_revolutions = 0;
 }

void rizeniPWM (){
  analogVoltage = analogRead(volt) * (35.1 / 1023.0);
  
    if ((analogVoltage < targetVoltage)&&(newRpm > oldRpm)&&(oldRpm > targetRpm)&&(pwm < 1020)) {
      pwm += pwmStep;
      analogWrite(mosfet, pwm);
   }

 if ((analogVoltage > targetVoltage)&&(pwm > 0)) {
      pwm -= pwmStep;
      analogWrite(mosfet, pwm);
  }
  
  if ((newRpm < oldRpm)&&(pwm > 0)) {
    pwm -= pwmStep;
    analogWrite(mosfet, pwm);
  }
  
 if ((oldRpm < targetRpm)&&(pwm > 0)) {
  pwm -= pwmStep;
  analogWrite(mosfet, pwm);
 }
}

void loop(){
  Blynk.run();
  timer.run(); // Initiates SimpleTimer
  }
  
 void rpm_fun()
 {
   half_revolutions++;
 }

[marko250]

jako student jsem měl jiný směr trávení volného času,kupříkladu:
https://www.google.cz/search?q=p%C4%9Bk ... 64&bih=883

Ale dost se dá načerpat i v historii,pokud se chceš držet rači větru:
http://cs.udelejsisam.net/o-vetru-a-mal ... rarne.html

Já to považuji za slepou uličku zisku energie v porovnání s riziky , investicemi a komplikacema.Zlatá FVE.

[redcrown]

Posláním studenta je poznání, že jsou věci které fungují, jiné nefungují. Je asi jasné, která z těchto dvou možností tato turbína bude.....

Odesláno z mého mob. zařízení pomocí Tapatalk

[miroc]

Já to považuji za slepou uličku zisku energie v porovnání s riziky , investicemi a komplikacema.Zlatá FVE.

S poslednou vetou naprosty suhlas. Ale slepa ulicka? Rizika su vzdy, dokonca aj u FVE. Kde su pohyblive sucasti, su rizika vacsie a nie vzdy sa daju uplne eliminovat. Investiciam sa neda vyhnut pri akejkolvek forme ziskavania energie. A komplikacie su predsa na to aby sa riesili a prekonavali.
Su chvile, ked si tiez hovorim: "Zlata FVE". Ani nevies, ze ju mas. Ziadne starosti. Ked poriadne svieti slnko, VE na FVE naozaj nema. Ale napriklad dnesny den: FVE necele 4 kWh, veterna necele 2 kWh. Vietor bude este skoro celu noc. Takze ak mi da slepa ulicka viac ako tretinu dennej vyroby, tak mi az taka slepa nepride.
Vid v podpise linky na tristary. Do zajtrajsich prvych lucov slnka tam budu dnesne data. Mozete sami porovnat.
Pre Lucasinokiss: neodporucam zaoberat sa autoalternatorom pre VE. Na nete je dost pramenov podporujucich tento nazor.

[marko250]

MIro respekt k tvojmu vývoju.Nahoď tu výsledky výroby za mesiace 10/11/12/1/2(2016/17celkovo) FVE/VE.Přesně v toto období začíná uvažovat o malé VE každý fotovoltaik,včetně mě.Ale pak příjde náporová vychřice jako před necelým měsícem a pak i ateisté vlastnící jakékoli hejblata na střeše a v okolí domu ,najednou začínají věřit v boha .Tento student se vydal na 100% do slepé uličky,protože z alťáku by vyždímal maximum,jen při obrovité ploše a těžkém převodu samotné VE s pořádnou betonací základu .Jediné co by z toho měl je poznání,že to nepůjde i tak je to přínos pro jeho nadhled na život samozřejmě.
Mám za domem asi 8km 2MW VE,rotor průměr 92m kohoutek 100m a vždy závidím při jízdě domů jak se točí a vyrábí při pocitovém bezvětří.Ale to je právě ono ta malá v tu chvíli nedělá nic a to nicnedělání trvá hóoodně dnů v roce,je to prostě větrnou situací a plochou listů.

[kybos]

Vid v podpise linky na tristary. Do zajtrajsich prvych lucov slnka tam budu dnesne data. Mozete sami porovnat.

Ještě by to chtělo informaci, kdy na těch Tristarech začíná den. Pár minut po půlnoci se tam zobrazovala výroba, kterou VE za těch pár minut určitě nestihla vyrobit. Pokud jsou ty začátky dne různé, pak není možno porovnávat.

[miroc]

Ještě by to chtělo informaci, kdy na těch Tristarech začíná den. Pár minut po půlnoci se tam zobrazovala výroba, kterou VE za těch pár minut určitě nestihla vyrobit. Pokud jsou ty začátky dne různé, pak není možno porovnávat.

Jasne. TriStar v solarnom rezime zobrazuje predchadzajuci den az do prveho ranneho vykonu. Tu je to jednoznacne. TriStar vo veternom rezime sa nuluje po 24 hodinach. Mozno je iba ten moj taky blby, ale este aj ten vnutorny casovac je extremne nepresny, ze namiesto 24 hodin sa preklapa snad kazdych 23. Casuje od resetu. Mal som snahu to nastavit od polnoci do polnoci, ale som to kvoli tej nepresnosti vzdal.
Ak viem, od kedy v dany den turbina pracuje, a pripadne mam aj ine logovanie, mozem porovnavat. Tu je priebeh vykonu vcerajsieho a dnesneho dna. To co si kybosi videl po polnoci (preklopil sa niekedy medzi 01-02 h.) bola podla prilozeheho grafu vyroba zhruba od vcerajsieho obeda, ked zacalo slusnejsie fukat. Ten graf robi 5 minutovy priemer vykonu, takze kratsie spicky tam nevidno.
Turbina dala vcera, do dnesneho rana (ked startuju novy den solarne tristary) cca 3,2 kWh.

[miroc]

Nahoď tu výsledky výroby za mesiace 10/11/12/1/2(2016/17celkovo) FVE/VE.

Ono to je trosku zlozitejsie. Minuly rok cca 240 kWh z vetra. FV zacinala az v auguste a do novembra bola bez monitoringu.
Viac o minulorocnej vyrobe VE tu: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1019
Tento rok bezi FVE naplno, ale zatial bez vytazovania prebytkov. VE nie je zapnuta ked svieti, co je vysvetlene vo vyssie linkovanom clanku. Tento rok presny sucet z grafu nizsie je zatial 150 kWh z VE (Co je dost malo, ale vacsina januara t.r. bola technicka odstavka a aj nejake dlhsie vypadky monitoringu, tak isto zatial chyba ovladacia logika, takze niektore veterne dni a hlavne noci boli zmeskane. Spustam ju rucne a na velku dialku cez net, pretoze od zaciatku roka som sluzobne mimo SR. VE je z dovodu bezpecnosti spustana zapnutim brzdiaceho rele. Ak vypadne z nejakeho dovodu systemove napatie alebo dohlad cez internet, rele odpadne a turbinu zabrzdi.)
Tie velke vrtule tazia hlavne z vysky. Ak by bola mala vrtulka 100 m vysoko, tak by to aj za bezvetria pri zemi vyzeralo uplne inak... Moj nazor na zriadenie VE, s ktorym nemusi kazdy suhlasit: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1000

Este grafy
Vyroba VE v tomto roku:

Vyroba FVE v tomto roku:

Je evidentne, ze VE (150 kWh) daleko zaostava za FVE (4 MWh). Ak by sme aj zobrali do uvahy vykonovy pomer (1 kW turbina, 5 kWp FVE).
Co je dolezite je nacasovanie. Aj dnes bola cez den tma a VE dala napriek biednemu vetru 1 kWh, co je skoro 45 percent dnesnej celkovej vyroby. Vdaka aj za to...

[Rams]

Zdravím,
Větrná turbína je nainstalovaná. Bohužel při zvedání sloupu s vrtulí došlo k nehodě a ohnula se ocasní část. Toho jsem si všiml až druhý den za světla. Tím je ohrožena ochrana před silným větrem vytočením ze směru větru. Program Arduina jsem musel upravit z PWM regulace na řízení HIGH / LOW. Také je tu problém se signálem, když je skříňka s NodeMcu za sloupem, padá wifi spojení. To by nebyl až takový problém, pokud nechci online přehled v aplikaci Blynk. Při výpadku spojení program čeká na znovupřipojení a mezitím dochází k točení vrtule bez užitku. Přesto jsem natočil krátké video z aplikace aby jste viděli, že alternátor není zas tak úplně marnej. Samozřejmě se nedá očekávat po 640W alternátoru žádný extra výsledek. Výhodu to má jen jednu, a to snadné řízení vyrobené energie, bez další investice do spec. regulátoru. Poděkování patří Kodlovi, za pomoc s OTA, což mě velice pomohlo a nemusím se škrábat po stožáru s notebookem. Teď používám wifi na NodeMcu jen pro případné úpravy kódu.
https://youtu.be/U1tSvY4PNaI

[Rams]

Přidal jsem tři fotky, pohled na sloup s vrtulí a dva pohledy ze sloupu.
https://drive.google.com/open?id=1ftJId ... glWeS7Rbgc

[tomas]

Pěkné. Proč jsi musel upravit ten program z PWM na HIGH / LOW?

[Rams]

Kvůli pomalému nástupu budícího proudu do vinutí. Otáčky se mění rychleji, než program stačí regulovat PWM. Mám v programu nastavenou kontrolu otáček 5x za sekundu, kdy jsem se dostal na měření s přesností na cca 100rpm. Pětkrát za vteřinu se zdá být rychle, ale pokud nastavíš PWM krok třeba 10, je to ve výsledku nárůst 50 za sekundu. U NodeMcu je PWM 0 - 1023. Zvýšením hodnoty PWM kroku se samozřejmě dostaneš na požadovaný budící proud rychleji, stále je tu však limit 5x za sekundu. Síla větru se mění rychleji a reakci PWM se mě nepodařilo nijak odladit. Zkoušením různě velkých PWM kroků, jsem se dostal až k zjištění, že je efektivnější nastavit HIGH/LOW. Zkoušel jsem i nastavit startovací skok PWM na 400-600 při dosažení 1200rpm, ale pořád tu je pomalá odezva. Limit počtu měření rpm je prostě 5x za sekundu pro dosažení nějakého rozumného výsledku.

Kód: Vybrat vše

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <SimpleTimer.h>
#include <ArduinoOTA.h>

    /* definice pinu
    #define D0 16
    #define D1 5
    #define D2 4
    #define D3 0
    #define D4 2
    #define D5 14
    #define D6 12
    #define D7 13
    #define A0 A0 */

const char* nazevWifi = "home";
const char* hesloWifi = "****************";
WiFiClient client;

 int hallPin = 3;
 int mosfet = 14;
 int volt = A0; //voltmetr
 volatile byte half_revolutions;
 unsigned int newRpm, oldRpm;
 unsigned int targetRpm = 1200;
 float analogVoltage = 0.0, targetVoltage = 30.0;
 
   SimpleTimer timer;

   void otaError(ota_error_t error)
{
  Serial.println(F("Error."));
}

void otaProgress(unsigned int actual, unsigned int maxsize)
{
}

void otaStart()
{
  Serial.println(F("Start."));
}

void otaEnd()
{
  Serial.println(F("End."));
}

void setup()
{
   pinMode(hallPin,INPUT);
   pinMode(mosfet, OUTPUT);
   pinMode(volt,INPUT);
  Serial.begin(9600);
  WiFi.begin(nazevWifi, hesloWifi);
  attachInterrupt(digitalRead(hallPin), rpm_fun, RISING);
   half_revolutions = 0;
   newRpm = 0;

   timer.setInterval(200L, mereniRPM);

  ArduinoOTA.setHostname("TURBINE");
  ArduinoOTA.onStart(otaStart);
  ArduinoOTA.onEnd(otaEnd);
  ArduinoOTA.onProgress(otaProgress);
  ArduinoOTA.onError(otaError);
  ArduinoOTA.begin();
}

void mereniRPM(){
  
     newRpm = half_revolutions * 100;
  
  analogVoltage = analogRead(volt) * (35.1 / 1023.0);

    if (newRpm < oldRpm) digitalWrite(mosfet, LOW);
    if (newRpm < targetRpm) digitalWrite(mosfet, LOW);
    if ((analogVoltage < targetVoltage)&&(newRpm >= oldRpm)&&(newRpm >= targetRpm)) digitalWrite(mosfet, HIGH);
     
     oldRpm = newRpm;
     half_revolutions = 0;
 }

void loop(){
  timer.run(); // Initiates SimpleTimer
  ArduinoOTA.handle();
  }
  
 void rpm_fun()
 {
   half_revolutions++;
 }